ELS (Electronic Lead Screw) - progetto con ARDUINO

[mimoletti]

Non è possibile generalizzare, dipende dai casi, in alcuni casi una scorretta messa a massa può portare ad accoppiamenti induttivi chiamati giri di massa. Percorsi chiusi di connessione a massa che formano delle maglie con cui si possono accoppiare i campi magnetici variabili, che inducono una forza elettromotrice all'interno della maglia di massa e quindi una corrente. In questi casi è preferibile connettere lo schermo al potenziale di riferimento del generatore di segnale.

[Boss823]

Grazie.

Appena ho tempo monto tutto il sistema.
Su questi parametri:

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Nel mio caso, penso devo impostare:

Passi encoder mandrino 1200
Offset filetto 400

Mentre su questi:

Passi stepper vite ?
Passo vite madre 3.00 mm (giusto ?)
Vel max stepper ?


Per quanto riguarda le 4 posizioni norton, da quel che ho capito io ci sono 4 posizioni preimpostabili nell’els sull’avanzamento. Ok.
Ma che relazione ci dovrebbe essere tra queste 4 impostazioni e ad esempio nel mio tornio le 3 posizioni meccaniche a -b -c selezionabili tramite manovella?
Cioè io avrei 3 avanzamenti meccanici ai quali si abbinano i 4 avanzamenti dell’els per un totale di 12 avanzamenti. Giusto?
Ma mi sfugge qualcosa perche tu Max nel tuo pdf dici che le 4 posizioni sono solo per torni con seminorton (come il mio) mentre chi non ha differenti avanzamenti utilizzera solo una posizione del norton nell’els... perche?

Grazie!

[McMax]

mimoletti: "Non è possibile generalizzare, dipende dai casi"
Certo che non è possibile generalizzare. In questo caso specifico deve fare come dico io.

"Percorsi chiusi di connessione a massa che formano delle maglie con cui si possono accoppiare i campi magnetici variabili"
Questa non è massa, è TERRA. Sono due cose diverse.

Boss:
Passi stepper vite 400
Passo vite madre 3.00 mm (giusto ?) .... questo lo devi sapere tu.....
Vel max stepper 500/600, non di più.

"Cioè io avrei 3 avanzamenti meccanici ai quali si abbinano i 4 avanzamenti dell’els per un totale di 12 avanzamenti. Giusto?"
No, sbagliato. quei valori indicati sono gli avanzamenti effettivi che il cambio meccanico della seminorton ti permetter di fare, espressi in centesimi per ogni giro della barra scanalata. Spostando la leva del cambio devi dire al software su quale rapporto sei (lui da solo non lo può sapere) in modo da darti i riferimenti corretti sia di avanzamento che di posizione (approssimativa) del carro.

[Boss823]

Per lo schermo, ovvio che lo collego come dici te Max.
Ma volevo solo capire se lo schermo dei cavi che arrivano dall’inverter conviene tenerli collegati a terra solo da una parte -come ho sempre fatto-, oppure collegarli anche loro a terra da ambedue i lati.

Per il sistema norton dell’els, ho capito....un po di piu.
‘’ quei valori indicati sono gli avanzamenti effettivi che il cambio meccanico della seminorton ti permetter di fare, espressi in centesimi per ogni giro della barra scanalata.‘’

Pero ad ogni giro della barra scanalata l’avanzamento effettivo non è sempre lo stesso? ...quello che varia al variare dei 3 avanzamenti del seminorton è il rapporto tra pignone all’ingresso del cambio seminorton e barra scanalata?
...e comunque, ad ogni modo, come faccio a sapere / misurare l’avanzamento effettivo?
I miei hanno questo rapporto tra loro:
A=10
B=20
C=5

[mimoletti]

Certo che deve fare esattamente come gli hai prescritto, ma resto dell'opinione che è meglio che lo schermo sia connesso solo al potenziale di riferimento del generatore di segnale, che a sua volta va collegato a terra.

[McMax]

Boss: "Pero ad ogni giro della barra scanalata l’avanzamento effettivo non è sempre lo stesso?"

si, scusa, hai ragione! Volevo dire "per ogni giro del mandrino".
Per misurare io ho messo il comparatore e misurato lo spostamento del carro su un tot di giri mandrino, diciamo 10...

mimoletti: "ma resto dell'opinione che è meglio che lo schermo sia connesso solo al potenziale di riferimento del generatore di segnale, che a sua volta va collegato a terra"

certo che i giri di massa possono creare problemi perché la spira chiusa accoppia campi magnetici indotti (come Faraday e Lenz insegnano), quindi nella spira circolerà una corrente che sposterà il potenziale di massa rispetto a quello di alimentazione. E questo è un grosso problema soprattutto se si trattano segnali analogici a bassa tensione.
Ma qui non stiamo parlando di massa bensì di TERRA, e sono due cose ben diverse. La massa per come la si intende è ciò che viene indicato come GND (Ground) ed è il negativo di alimentazione.... la TERRA, indicata negli schemi come PE (Protettive Earth), è il conduttore che permette la "fuga" verso terra di tutti i disturbi.
La messa a terra, oltre che garantire la protezione dell'operatore, fornisce un potenziale di riferimento unico (la terra, appunto) verso il quale scaricare tutti i disturbi che vengono accoppiati sia in modo condotto che irradiato.
Certo che se si crea una spira con un conduttore di terra questa potrà accoppiare eventuali campi magnetici ma la cosa non è assolutamente un problema anzi è un vantaggio visto che l'energia scaricata a terra non potrà poi irradiare più nulla ad eventuali altre maglie del circuito. Vedi ad esempio la gabbia di faraday...

[Boss823]

Oggi ho montato l’els sul tornio. ....funziona bene!


Non l’ho ancora provato in tornitura ma provandolo ‘a vuoto’ mi sembra ok.

Vi chiedo alcune info:

1 Il servomotore pur non lavorando, diventa bollente, quasi non si riesce a toccare da quanto è caldo!...e normale ?????????
(Il motore era alimentato in standby da circa un ora, poi gli ho fatto fare solo pochi giri a vuoto)

2 I due cavi di segnale dell’encoder (nel mio caso A e B) gli ho collegati a caso agli ingressi 2-3 di arduino. Va bene vero?

3 La cinghia della puleggia dell’encoder tende a scappare causa non perfetto allineamento delle puleggie e anche perche quest’ultime sono senza bordo.... mettero una “canalina” in modo da mantenerla sempre in sede.

4 Provando la funzione “movimento libero” ho visto che facendo muovere il carro alla velocita lenta e media funziona bene. Mentre alla max velocita per i primi giri va poi si blocca -come si incantasse- facendo uno strano rumore (come slittasse la prolunga del perno che ho fatto...ma forse è il motore). Mentre se lo provo in folle funziona anche alla max velocita....

[McMax]

Boss:
"1 Il servomotore pur non lavorando, diventa bollente, quasi non si riesce a toccare da quanto è caldo!...e normale ?????????
(Il motore era alimentato in standby da circa un ora, poi gli ho fatto fare solo pochi giri a vuoto) "
certo che è normale. anche se non gira il driver lo tiene fermo nella posizione.

"2 I due cavi di segnale dell’encoder (nel mio caso A e B) gli ho collegati a caso agli ingressi 2-3 di arduino. Va bene vero?"
si va bene al massimo dovrai aggiustare la direzione nelle impostazioni.

"4 Provando la funzione “movimento libero” ho visto che facendo muovere il carro alla velocita lenta e media funziona bene. Mentre alla max velocita per i primi giri va poi si blocca -come si incantasse- facendo uno strano rumore (come slittasse la prolunga del perno che ho fatto...ma forse è il motore). Mentre se lo provo in folle funziona anche alla max velocita...."

L'avanzamento libero alla massima velocità mi auguro tu lo abbia fatto con la barra e non con la vite....
Riduci la velocità massima dello stepper.

[Boss823]

Anzitutto Max davvero complimenti per questo progetto e grazie per averlo condiviso con tutti.
Davvero un bel lavoro!

Per quanto riguarda il calore di questi stepper leggevo andrebbero accoppiati con delle buone piastre in modo possano dissipare il calore... nel mio caso ho fatto un incastro perfetto all’interno del tornio -se volete metto foto- ma questo non consente di dissipare il calore bene in quanto il motore tocca il tornio solo sul “colletto” davanti. Ma forse da quello che mi sembra di aver capito questo calore non è un problema!


Per l’avanzamento....Si certo avevo provato con la barra scanalata...la vite madre non l’ho ancora provata!

Si avevo gia abbassato vel max stepper a 400 o 300, non ricordo, ma comunque si blocca alla max velocita soprattutto con la posizione del seminorton in B (che fatal caso ha il rapporto piu veloce).... è anche vero che questi stepper hanno il max coppia a pochissimi giri e poi la coppia cala drasticamente....quindi puo starci.
Forse il diametro della puleggia dentata anziche prenderlo da 50mm era meglio prenderlo da 35-40mm ...anche visto il diametro di 10mm del perno che entra nella scatola del seminorton... ma avevo paura fossero troppopochi i denti in presa in una 40 mm....

Per curiosita si blocca anche il tuo?


Ho notato una cosa:
In “modo avanzamento” di default è mm-g ma se si imposta cent/g quando si spegne e riaccende l’els torna mm-g. Non si salva questa impostazione?

Ho visto che ci sono due versioni, normale e pullup. Quest’ultima quando andrebbe usata?

[McMax]

l'impostazione è mm/min (non giro) oppure cent/giro.
Non ho previsto il salvataggio di quell'impostazione per cui parte sempre di default su mm/min...

Con il mio motore stepper, che tra l'altro mi pare si meno potente del tuo, arrivo tranquillamente a 600 g/min senza stallare.
Il mio però è un motore di qualità che se non ricordo male costa sulle 150€ solo lui.... forse è questa la differenza....

Hai per caso una morsettiera che ti da la possibilità di cambiare la configurazione delle fasi ? Magari sono in serie...

[Boss823]

Metto un po di foto del lavoro quasi ultimato...mancano i bottoni sopra i pulsanti e la manopola regolazione potenziometro x variare frequenza inverter....

[Boss823]

...............

[Boss823]

Morsettiera intendi sul driver?

Io ho preso questo set:
https://www.ebay.it/itm/ACT-Motor-GmbH- ... 2749.l2649

[Boss823]

come dicevi te probabilmente la differenza tra il mio motore stepper cinese nema34 rispetto al tuo...c’è tutta e non solo di prezzo! ....e per fortuna che non mi ero fidato dei cinesi e ho preso il nema 34 che ha dichiarati ben 12nm! ...ma infatti guardando bene online non trovo nessun grafico di coppia di quei motori....e già qui la cosa diventa sospetta

Comunque il tutto va bene, facendo due conti, consierando che l’albero in ingresso sul seminorton ha diametro 10mm, sapendo che il diametro primitivo delle puleggie è 50.93 ed ipotizzando che il motore stepper anziche 12nm abbia 5nm reali

Viene fuori che il sistema ha una coppia di “soli” 24 kg
Mettendo invece due puleggie con dp pari a 38,20 dai calcoli la coppia sale a 35,4 kg
Mettendo puleggie da 31,83 la coppia sale a 45,8 kg
....quasi quasi per quello che costano prendo una coppia di puleggie da 31,83 e provo con queste!


Ho provato le funzioni di avanzamento...... Vanno molto bene.

Max se riesci ad implementare nel firmware la gestione dell’index dell’ecnoder al fine di variare l’avanzamento al variare dei giri mandrino per me è perfetto!

Una cosa che non mi è ancora chiara è come impostare i valori del norton. Mi hai detto di far fare al mandrino 10 giri e vedere quanto si è mosso il carro...ma impostando quanti centesimi di avanzamento sull’els? ... non ho ancora capito come impostare questi valori

[McMax]

la morsettiera intendo sul motore.... se c'è è li, ma ne dubito.

Non ho capito bene che calcoli fai per la coppia: quella di targa è espressa in newton/metro e ti dice che carico riesci a sollevare accoppiandolo ad una ipotetica puleggia che ha raggio 1m. Nel tuo caso, considerando 12nm, questo vuol dire che il motore solleva un carico da circa 1,2Kg ad un metro dal centro di rotazione.... che diventano 12Kg a 10cm e 120Kg a 1cm. Ora, a prescindere dal diametro delle pulegge che userai per trasmettere il moto, se queste hanno rapporto 1:1 (quindi sono identiche), la coppia che trasmetterai alla vite/barra sarà esattamente quella!! Se la vite ad esempio ha diametro 20mm (quindi 1cm raggio), la coppia che tirerà sarà 120Kg.

Sono previste 4 impostazioni per la seminorton (una per ogni posizione del cambio meccanico), ciascuna delle quali ospita 2 valori: uno per l'avanzamento del carro e l'altro per l'avanzamento del trasversale (se previsto dal tuo tornio). Il valore che devi caricare sono i centesimi/giro di avanzamento per UN giro del mandrino... io ti ho suggerito di farne 10 in modo da compensare eventuali errori; resta inteso che se fai 10 giri il valore che ti esce dovrai dividerlo per 10...

Per l'index vediamo più avanti, prima mi devo sistemare bene con il laboratorio....